Saldatura al plasma: come funziona e a cosa serve

La saldatura al plasma è una tecnica avanzata che ha rivoluzionato il mondo della metallurgia e della manifattura. Grazie alla sua precisione e versatilità, è diventata una scelta privilegiata in settori che richiedono giunzioni di alta qualità. In questo articolo, esploreremo in dettaglio come funziona la saldatura al plasma, le sue applicazioni, le tipologie esistenti e come si confronta con altre tecniche come la saldatura TIG.

Saldatura al plasma: cos’è?

La saldatura al plasma funziona utilizzando un gas inerte (come l’Argon) per creare un arco elettrico tra un elettrodo di tungsteno e il materiale da saldare. Questo arco ionizza il gas inerte, creando un plasma di gas altamente caldo e ionizzato. Il plasma viene focalizzato attraverso una bocchetta e diretto verso la giunzione da saldare. La temperatura è così alta che il materiale si fonde e forma una giunzione. Il plasma e la bocchetta possono essere controllati per ottenere una saldatura di alta qualità con una maggiore precisione rispetto ad altre tecniche di saldatura. Inoltre, il gas inerte utilizzato nella saldatura al plasma protegge la giunzione da saldare dall’ossidazione e dall’inquinamento atmosferico, migliorando la qualità della saldatura.

Che cos’è il plasma

Il plasma è un gas altamente ionizzato, in cui gli atomi perdono elettroni e si formano ioni ed elettroni liberi. Questo stato di materia, considerato il quarto dopo solido, liquido e gassoso, ha la capacità di condurre elettricità e generare temperature estremamente elevate. Nella saldatura al plasma, questo gas viene utilizzato per fondere i metalli, creando un arco elettrico molto preciso e potente.

Quali gas si utilizzano nella saldatura al plasma?

Nella saldatura al plasma si utilizzano principalmente gas come argon, elio e idrogeno.

L’argon funge da gas base inerte, stabilizzando l’arco e proteggendo il metallo fuso da contaminazioni.

L’elio, aggiunto all’argon, aumenta la temperatura e l’energia dell’arco grazie alla sua elevata conducibilità termica, migliorando la penetrazione e la qualità della saldatura—particolarmente utile per materiali spessi o ad alta conducibilità termica come alluminio e rame.

L’idrogeno, miscelato in piccole percentuali con l’argon, incrementa l’energia dell’arco e migliora la pulizia del metallo fuso, favorendo l’eliminazione di ossidi superficiali, ideale nella saldatura di acciai inossidabili.

Tipologie di saldatura al plasma

Non esiste un solo modo di fare la saldatura al plasma. Vediamo insieme le diverse tipologie e quando conviene utilizzarle.

Saldatura al plasma Micro (MPAW):
- Come funziona: utilizza correnti molto basse, da 0,1 a 15 ampere.
- Quando usarla: ideale per saldare materiali sottilissimi, da 0,1 mm a 1,5 mm, come lamine o fili metallici.
- Vantaggi: offre un controllo eccezionale, minimizzando il rischio di deformazioni termiche.
Saldatura al plasma Convenzionale:
- Come funziona: opera con correnti intermedie, da 15 a 200 ampere.
- Quando usarla: adatta per spessori da 1,5 mm a 6 mm, tipici nell’industria automobilistica e manifatturiera.
- Vantaggi: equilibrio tra precisione e velocità, adatta a una vasta gamma di applicazioni.
Saldatura al plasma a Foro Passante (Keyhole):
- Come funziona: utilizza correnti elevate, oltre 100 ampere, creando un foro nel materiale che viene poi riempito dal metallo fuso.
- Quando usarla: perfetta per materiali spessi, oltre 6 mm, come piastre d’acciaio in costruzioni navali.
- Vantaggi: permette una penetrazione completa in un’unica passata, aumentando l’efficienza.

Con quali macchinari si salda al plasma?

Per eseguire la saldatura al plasma, sono necessari macchinari specifici che includono:

Generatore di corrente continua: fornisce l’energia elettrica per l’arco plasma.
Torcia al plasma: contiene l’elettrodo di tungsteno e gli ugelli per il gas.
Unità di controllo del gas: regola il flusso dei gas di plasma e di protezione.
Sistema di raffreddamento ad acqua: mantiene la temperatura della torcia stabile.
Sistemi di sicurezza: come schermi protettivi e sistemi di estrazione dei fumi.

Saldatura al plasma vs saldatura TIG: somiglianze e differenze

Potresti chiederti: “Se la saldatura al plasma è così simile alla TIG, perché dovrei scegliere l’una rispetto all’altra?” Ottima domanda! Vediamo insieme le somiglianze e le differenze.

Somiglianze:

Elettrodo di Tungsteno non consumabile: entrambi i processi lo utilizzano.
Gas di protezione: sia il plasma che il TIG utilizzano gas inerti come argon o elio.
Alta qualità della saldatura: entrambi offrono risultati eccellenti in termini di qualità.

Differenze:

Concentrazione dell’arco: il plasma ha un arco più concentrato, permettendo una penetrazione maggiore.
Velocità di saldatura: Il plasma può essere più veloce, specialmente su materiali più spessi.
Attrezzatura: la saldatura al plasma richiede apparecchiature più complesse e costose.
Versatilità: la TIG è più versatile per diversi tipi di saldature e materiali.

Quando scegliere l’una o l’altra?

Saldatura TIG: se hai bisogno di una soluzione più economica e versatile per lavori di precisione su materiali sottili.
Saldatura al Plasma: se cerchi velocità e penetrazione su materiali più spessi, con una qualità di saldatura superiore.

Vantaggi

La saldatura al plasma offre numerosi vantaggi rispetto ad altre tecniche di saldatura. Uno dei maggiori vantaggi è la sua alta precisione, che consente di saldare pezzi molto sottili con un alto grado di accuratezza. La saldatura al plasma è anche molto veloce e può saldare grandi quantità di materiale in breve tempo, riducendo i tempi di produzione e aumentando l’efficienza. Inoltre, la bassa distorsione del materiale durante la saldatura rende questa tecnica ideale per lavorare su materiali delicati o complessi. Infine, la qualità di questa tipologia di saldatura è molto elevata, grazie alla capacità di utilizzare gas inerti per proteggere la giunzione da saldare dall’ossidazione e dall’inquinamento atmosferico.

Svantaggi

Come tutte le tecnologie, la saldatura al plasma ha anche qualche svantaggio che è bene considerare:

Costo iniziale elevato: l’attrezzatura necessaria può essere costosa rispetto ad altre tecniche.
Complessità operativa: richiede personale qualificato e formazione specifica.
Manutenzione: gli apparecchi necessitano di manutenzione regolare per funzionare al meglio.
Dimensioni dell’attrezzatura: spesso più ingombrante rispetto ad altri sistemi, il che può limitare la mobilità.
Non adatta a tutti i materiali: alcuni metalli possono richiedere preparazioni o gas di protezione specifici.

Applicazioni

La saldatura al plasma è utilizzata in molte applicazioni industriali, tra cui l’industria aerospaziale, l’industria automobilistica, la produzione di attrezzature mediche, la costruzione navale, l’industria alimentare e molte altre. Questa saldatura è particolarmente utile in applicazioni che richiedono una saldatura ad alta precisione, come la produzione di componenti per motori a reazione o la costruzione di turbine. Inoltre, può essere utilizzata per saldare parti di grandi dimensioni, come le sezioni di fusoliera per gli aerei, o per saldare materiali spessi, come i tubi di grandi dimensioni per l’industria petrolifera.

Che tipo di metalli è possibile saldare?

La saldatura al plasma è incredibilmente versatile e può essere utilizzata su una vasta gamma di materiali. Ecco alcuni esempi:

Acciaio inossidabile: ottimo per applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione.
Alluminio e leghe di alluminio: molto utilizzato nell’industria aerospaziale e automobilistica.
Titanio: usato in ambito medicale e aerospaziale per le sue proprietà uniche.
Rame e ottone: richiedono attenzione particolare, ma il plasma gestisce bene anche questi materiali.
Metalli refrattari: come molibdeno e tungsteno, utilizzati in applicazioni ad alta temperatura.

Perché scegliere il plasma per questi materiali?

Perché offre un controllo termico eccezionale, riducendo al minimo deformazioni e difetti, e garantendo una saldatura di alta qualità.

Conclusioni

Come abbiamo visto, la saldatura al plasma è una tecnologia di saldatura avanzata che offre numerosi vantaggi rispetto ad altre tecniche di saldatura, rendendola ideale per molte applicazioni industriali. Tuttavia, la scelta del gas inerte e la selezione dei parametri di saldatura corretti sono cruciali per ottenere i migliori risultati possibili.

In questo senso, Tecnogas Cormano, azienda specializzata nella distribuzione di gas e attrezzature per la saldatura e il taglio dei metalli risulta essere un partner affidabile per l’assistenza tecnica e la formazione personalizzata sui suoi prodotti, aiutando i clienti a ottenere i migliori risultati dalla saldatura. La scelta del giusto equipaggiamento e l’utilizzo dei parametri di saldatura corretti sono cruciali per ottenere giunzioni saldate di alta qualità e Tecnogas Cormano può fornire il supporto necessario per sfruttare appieno i vantaggi della saldatura al plasma.

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